首页 > 航天航空 专利正文
一种可倾转喷气式无人飞艇的制作方法

时间:2022-02-24 阅读: 作者:专利查询

一种可倾转喷气式无人飞艇的制作方法

1.本实用新型涉及一种飞艇,具体涉及一种可倾转喷气式无人飞艇。


背景技术:

2.在通用航空技术领域,飞艇具有滞空时间长、低耗能、绿色环保等优点,但其至今不能广泛应用的原因有很多,其中包括绝大多数已有的飞艇存在飞行速度慢、机动性能差、执行效率低的缺点。


技术实现要素:

3.本实用新型要解决的问题是针对现有技术中所存在的上述不足而提供一种可倾转喷气式无人飞艇机动性能好、飞行速度快、结构可靠、操纵性能好。
4.为实现上述目的,本实用新型采用了如下的技术方案:一种可倾转喷气式无人飞艇,包括气囊,所述气囊内设有气囊骨架,对称设置于所述气囊骨架左右侧的第一长进气通道和第二长进气通道,对称设置于所述气囊左右内侧的第一短进气通道和第二短进气通道,对称设置于所述气囊左右外侧的第一喷气装置、第二喷气装置、第三喷气装置和第四喷气装置,对称设置于气囊左右外侧的四个喷气装置支架,所述第一喷气装置、第二喷气装置、第三喷气装置和第四喷气装置分别安装四个所述喷气装置支架上,对称设置于所述气囊骨架尾部左右内侧的两个方向舵电机,对称设置于所述气囊骨架左右内侧的第一喷气装置倾转电机、第二喷气装置倾转电机、第三喷气装置倾转电机和第四喷气装置倾转电机,所述第一喷气装置倾转电机、第二喷气装置倾转电机、第三喷气装置倾转电机和第四喷气装置倾转电机分别连接四个所述喷气装置支架,所述第一长进气通道、第二长进气通道、第一短进气通道和第二短进气通道内分别安装有第一涵道风机、第二涵道风机、第三涵道风机和第四涵道风机,所述气囊骨架下方连接两两对称布置的四个起落支架,所述起落支架位于所述气囊外,所述第一喷气装置、第二喷气装置、第三喷气装置和第四喷气装置均具有喷射口;所述第一长进气通道和第二长进气通道、第一短进气通道和第二短进气通道分别连通所述第二喷气装置、第三喷气装置、第一喷气装置和第四喷气装置,所述气囊上设有第一上进气口、第二上进气、第一下进气口和第二下进气口,所述第一上进气口、第二上进气、第一下进气口和第二下进气口分别连通所述第一长进气通道、第二长进气通道、第一短进气通道和第二短进气通道。
5.进一步,所述喷气装置支架包括第一喷气装置支架、第二喷气装置支架、第三喷气装置支架和第四喷气装置支架,所述第一喷气装置、第二喷气装置、第三喷气装置和第四喷气装置分别安装在所述第一喷气装置支架、第二喷气装置支架、第三喷气装置支架和第四喷气装置支架上。
6.进一步,所述一种可倾转喷气式无人飞艇还包括主电源和控制器,控制器分别与所述主电源、方向舵电机、第一涵道风机、第二涵道风机、第三涵道风机和第四涵道风机、第一喷气装置倾转电机、第二喷气装置倾转电机、第三喷气装置倾转电机和第四喷气装置倾
转电机电性连接。
7.进一步,所述气囊骨架尾部连接h型尾翼,所述h型尾翼左右侧分别连接一个方向舵。
8.进一步,所述第一喷气装置、第二喷气装置、第三喷气装置和第四喷气装置结构相同,所述第一喷气装置为喷气件,所述喷气件具有喷射口。
9.进一步,所述气囊骨架下方连接两两对称布置的四个起落支架,所述起落支架位于所述气囊外。
10.本实用新型所述气囊内部充满氮气并由所述气囊骨架支撑起轮廓外形,所述气囊骨架左、右侧连接两两对称方式布置的所第二喷气装置、第三喷气装置、第四喷气装置和第一喷气装置,用于给飞艇提供全部的前进动力和小部分的升力,在所述第一长进气通道、第二长进气通道、第一短进气通道和第二短进气通道内分别安装有第一涵道风机、第二涵道风机、第三涵道风机和第四涵道风机用于加速所述第二喷气装置、第三喷气装置、第四喷气装置和第一喷气装置所需的具有一定初动能的气流,所述第二喷气装置、第三喷气装置、第四喷气装置和第一喷气装置内部的收缩形喷射口会使得经过所述第一涵道风机、第二涵道风机、第三涵道风机和第四涵道风机加速之后的气流的流速进一步增大从而使飞艇获得相应的推力,所述气囊内部还设置有控制器、主电源、第一喷气装置倾转电机、第二喷气装置倾转电机、第三喷气装置倾转电机和第四喷气装置倾转电机、方向舵电机,主电源为第一喷气装置倾转电机、第二喷气装置倾转电机、第三喷气装置倾转电机和第四喷气装置倾转电机、第一涵道风机、第二涵道风机、第三涵道风机和第四涵道风机供电,所述控制器则对第一喷气装置倾转电机、第二喷气装置倾转电机、第三喷气装置倾转电机、第四喷气装置倾转电机、第一涵道风机、第二涵道风机、第三涵道风机、第四涵道风机和方向舵电机提供开机、关机、提高转速、降低转速的控制操作;
11.本实用新型中,由于采取了气囊浮力为主,所述第二喷气装置、第三喷气装置、第四喷气装置和第一喷气装置推力为辅的升力组成系统,飞艇所需的能源消耗得以较大幅度的降低,获得了较长的滞空时间,此外,飞艇可通过控制器控制第一喷气装置倾转电机、第二喷气装置倾转电机、第三喷气装置倾转电机和第四喷气装置倾转电机来调整所述第二喷气装置、第三喷气装置、第四喷气装置和第一喷气装置的倾转角度,使推力与升力保持锐角夹角,将所述第二喷气装置、第三喷气装置、第四喷气装置和第一喷气装置所提供的推力部分转化为飞艇的升力,所述第二喷气装置、第三喷气装置、第四喷气装置和第一喷气装置所提供推力的剩余部分转化为飞艇的前进推力,这样飞艇就可以根据载重情况不同调整所述第二喷气装置、第三喷气装置、第四喷气装置和第一喷气装置保持不同的倾转角度从而实现升力大小变化和前进推力的大小变化,飞艇便获得了较好的载重性能和机动性能。
附图说明
12.图1为本实用新型一种可倾转喷气式无人飞艇的结构示意图。
13.图2为本实用新型气囊其中一侧结构示意图。
14.图3为本实用新型气囊另一侧结构示意图。
具体实施方式
15.为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与作用更加清楚及易于了解,下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步阐述:
16.本实用新型提出了一种可倾转喷气式无人飞艇,包括气囊2,所述气囊2内设有气囊骨架,所述气囊2内部充满氮气并由气囊骨架支撑起轮廓外形,气囊2外表面包裹气囊蒙皮1,对称设置于所述气囊骨架左右侧的第一长进气通道17和第二长进气通道18,对称设置于所述气囊2左右内侧的第一短进气通道19和第二短进气通道20,对称设置于所述气囊2左右外侧的第一喷气装置21、第二喷气装置22、第三喷气装置23和第四喷气装置24,对称设置于气囊2左右外侧的四个喷气装置支架,所述第一喷气装置21、第二喷气装置22、第三喷气装置23和第四喷气装置24分别安装四个所述喷气装置支架上,对称设置于所述气囊骨架尾部左右内侧的两个方向舵电机5,对称设置于所述气囊骨架左右内侧的第一喷气装置倾转电机9、第二喷气装置倾转电机10、第三喷气装置倾转电机11和第四喷气装置倾转电机12,所述第一喷气装置倾转电机9、第二喷气装置倾转电机10、第三喷气装置倾转电机11和第四喷气装置倾转电机12分别连接四个所述喷气装置支架,所述第一长进气通道17、第二长进气通道18、第一短进气通道19和第二短进气通道20内分别安装有第一涵道风机14、第二涵道风机15、第三涵道风机13和第四涵道风机16,所述第一喷气装置21、第二喷气装置22、第三喷气装置23和第四喷气装置24均具有喷射口;所述第一长进气通道17和第二长进气通道18、第一短进气通道19和第二短进气通道20分别连通所述第二喷气装置22、第三喷气装置23、第一喷气装置21和第四喷气装置24,所述气囊2上设有第一上进气口25、第二上进气26、第一下进气口27和第二下进气口28,所述第一上进气口25、第二上进气26、第一下进气口27和第二下进气口28分别连通所述第一长进气通道17、第二长进气通道18、第一短进气通道19和第二短进气通道20。
17.所述第一长进气通道17和第二长进气通道18、第一短进气通道19和第二短进气通道20两端均分别具有进气端和非进气端,所述第一长进气通道17和第二长进气通道18的进气端分别连通所述第一上进气口25和第二上进气26,所述第一短进气通道19和第二短进气通道20的进气端分别连通所述第一下进气口27和第二下进气口28,所述第一长进气通道17和第二长进气通道18的非进气端分别连通所述第二喷气装置22和第三喷气装置23,所述第一短进气通道19和第二短进气通道20的非进气端分别连通所述第一喷气装置21和第四喷气装置24,所述第一上进气口25和第二上进气26设置在所述气囊2上方,所述第一下进气口27和第二下进气口28设置在所述气囊下方与所述第一上进气口25和第二上进气26上下对称分布,所述第一上进气口25、第二上进气26、第一下进气口27和第二下进气口28连通外界。
18.所述喷气装置支架包括第一喷气装置支架29、第二喷气装置支架30、第三喷气装置支架31和第四喷气装置支架32,所述第一喷气装置21、第二喷气装置22、第三喷气装置23和第四喷气装置24分别安装在所述第一喷气装置支架29、第二喷气装置支架30、第三喷气装置支架31和第四喷气装置支架32上,为便于电线的排布以及减轻飞艇的重量,所述第一喷气装置支架29、第二喷气装置支架30、第三喷气装置支架31和第四喷气装置支架32设置为空心,供电线穿过。
19.所述一种可倾转喷气式无人飞艇还包括主电源3和控制器8,控制器8分别与所述
主电源3、方向舵电机5、第一涵道风机14、第二涵道风机15、第三涵道风机13和第四涵道风机16、第一喷气装置倾转电机9、第二喷气装置倾转电机10、第三喷气装置倾转电机11和第四喷气装置倾转电机12电性连接,所述控制器8控制所述第一涵道风机14、第二涵道风机15、第三涵道风机13和第四涵道风机16持续开启使所述第二喷气装置22、第三喷气装置23、所述第一喷气装置21和第四喷气装置24能够分别获得经由所述第一涵道风机14、第二涵道风机15、第三涵道风机13和第四涵道风机16加速的空气,从而喷出高速气流,以此为飞艇提供主要的机动动力以及次要的浮空升力,需要进行爬升操作时,所述控制器8向第一喷气装置倾转电机9、第二喷气装置倾转电机10、第三喷气装置倾转电机11和第四喷气装置倾转电机12发出电信号,由第一喷气装置倾转电机9、第二喷气装置倾转电机10、第三喷气装置倾转电机11和第四喷气装置倾转电机12分别控制相连接的所述第一喷气装置21、第二喷气装置22、第三喷气装置23和第四喷气装置24倾转至喷射口垂直地面向下,此时飞艇受到向上的推力并爬升;飞艇需要进行降落操作时,所述控制器8向第一喷气装置倾转电机9、第二喷气装置倾转电机10、第三喷气装置倾转电机11和第四喷气装置倾转电机12发出电信号,由第一喷气装置倾转电机9、第二喷气装置倾转电机10、第三喷气装置倾转电机11和第四喷气装置倾转电机12分别控制相连接的第一喷气装置21、第二喷气装置22、第三喷气装置23和第四喷气装置24倾转至喷射口垂直地面向上,此时飞艇受到向下的推力并降落;飞艇需要水平向前飞时,所述控制器8向第一喷气装置倾转电机9、第二喷气装置倾转电机10、第三喷气装置倾转电机11和第四喷气装置倾转电机12发出电信号,所述第一喷气装置倾转电机9、第二喷气装置倾转电机10、第三喷气装置倾转电机11和第四喷气装置倾转电机12分别控制相连接的第一喷气装置21、第二喷气装置22、第三喷气装置23和第四喷气装置24倾转至喷射口与地面平行且向后,此时飞艇受到推力向前平飞;飞艇需要左偏航时,控制器8先控制飞艇改为水平向前飞行时的姿态,然后控制器8向第一涵道风机14、第二涵道风机15、第三涵道风机13和第四涵道风机16发出电信号,第一涵道风机14、第二涵道风机15、第三涵道风机13和第四涵道风机16降低转速,所述第二涵道风机15和第三涵道风机13增加转速,同时控制器8向左、右的所述方向舵电机5发出电信号,左、右的所述方向舵电机5分别控制左和右的方向舵7向左偏转,此时飞艇受到向左的旋转力矩并向左偏航;飞艇需要右偏航时,控制器8先控制飞艇改为水平向前飞行时的姿态,然后控制器8向第一涵道风机14、第二涵道风机15、第三涵道风机13和第四涵道风机16发出电信号,第三涵道风机13和第一涵道风机14增加转速,所述第二涵道风机15和第四涵道风机16降低转速,同时控制器8向左和右的所述方向舵电机5发出电信号,左和右的所述方向舵电机5分别控制左和右的方向舵7向右偏转,此时飞艇受到向右的旋转力矩并向右偏航;飞艇需要向左滚转时,控制器8先控制飞艇改为爬升时的姿态,然后控制器8向第一涵道风机14、第二涵道风机15、第三涵道风机13和第四涵道风机16发出电信号,第三涵道风机13和第一涵道风机14降低转速,第二涵道风机15和第四涵道风机16增加转速,此时飞艇受到向左的滚转力矩并向左滚转;飞艇需要向右滚转时,控制器8先控制飞艇改为爬升时的姿态,然后控制器8向小型涵道风机第一涵道风机14、第二涵道风机15、第三涵道风机13和第四涵道风机16发出电信号,第三涵道风机13和第一涵道风机14增加转速,第二涵道风机15和第四涵道风机16降低转速,此时飞艇受到向右的滚转力矩并向右滚转。
20.所述主电源3连接所述方向舵电机5、第一涵道风机14、第二涵道风机15、第三涵道
风机13和第四涵道风机16、第一喷气装置倾转电机9、第二喷气装置倾转电机10、第三喷气装置倾转电机11和第四喷气装置倾转电机12。
21.所述气囊骨架尾部连接h型尾翼4,所述h型尾翼4设置为空心方便电线穿过,所述h型尾翼4左右侧分别连接一个方向舵7,左、右侧的所述方向舵7分别连接一个同侧的伺服电机5,所述伺服电机5为所述方向舵7提供动力,用于增强所述一种可倾转喷气式无人飞艇的偏航机动性能。
22.所述第一喷气装置21、第二喷气装置22、第三喷气装置23和第四喷气装置24结构相同,所述第一喷气装置21为喷气件,所述喷气件具有喷射口。
23.所述气囊骨架下方连接两两对称布置的四个起落支架6,所述起落支架6位于所述气囊2外,所述起落支架6用于所述一种可倾转喷气式无人飞艇起降时的支撑。
24.所述第一喷气装置倾转电机9、第二喷气装置倾转电机10、第三喷气装置倾转电机11和第四喷气装置倾转电机12均为能使所述第一喷气装置21、第二喷气装置22、第三喷气装置23和第四喷气装置24发生偏转的现有技术,所述第一喷气装置倾转电机9、第二喷气装置倾转电机10、第三喷气装置倾转电机11和第四喷气装置倾转电机12结构相同均具有倾斜机构。
25.最后说明的是,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。